PCB板基礎(chǔ)知識

1、 PCB板基礎(chǔ)知識、布局原則、布線技巧、設(shè)計規(guī)則     PCB 板基礎(chǔ)知識    一、PCB 板的元素 1、 工作層面 對于印制電路板來說，工作層面可以分為 6 大類， 信號層 （signal layer） ） 內(nèi)部電源/接地層 內(nèi)部電源 接地層 （internal plane layer） ） 機械層（ 主要用來放置物理邊界和放置尺寸標注等信息，起到相應(yīng) 機械層（mechanical layer） ） 的提示作用。EDA 軟件可以提供 16 層的機械層。 防護層（ 包括錫膏層和阻焊層兩大類。錫膏層主要用于將表面

2、貼 防護層（mask layer） ） 元器件粘貼在 PCB 上，阻焊層用于防止焊錫鍍在不應(yīng) 該焊接的地方。 印層（ 在 PCB 板的 TOP 和 BOTTOM 層表面繪制元器件的外觀 絲印層（silkscreen layer） ） 輪廓和放置字符串等。例如元器件的標識、標稱值等以及 放置廠家標志，生產(chǎn)日期等。同時也是印制電路板上用來 焊接元器件位置的依據(jù)，作用是使 PCB 板具有可讀性， 便于電路的安裝和維修。 其他工作層（ 禁止布線層 Keep Out Layer 其他工作層（other layer） ） 鉆孔導(dǎo)引層 drill guide layer 鉆孔圖層 drill drawing

3、 layer 復(fù)合層 multi-layer    2、 元器件封裝 是實際元器件焊接到 PCB 板時的焊接位置與焊接形狀，包括了實際元器件的外形尺寸， 所占空間位置，各管腳之間的間距等。 元器件封裝是一個空間的功能，對于不同的元器件可以有相同的封裝，同樣相同功能的 元器件可以有不同的封裝。因此在制作 PCB 板時必須同時知道元器件的名稱和封裝形 式。 （1） 元器件封裝分類 通孔式元器件封裝（THT，through hole technology） 表面貼元件封裝 （SMT Surface mounted technology ） 另一種常用的分類方法是從封裝外

4、形分類： SIP 單列直插封裝 DIP 雙列直插封裝 PLCC 塑料引線芯片載體封裝 PQFP 塑料四方扁平封裝 SOP 小尺寸封裝 TSOP 薄型小尺寸封裝 PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝 PBGA 塑料球柵陣列封裝 CSP 芯片級封裝 (2) 元器件封裝編號 編號原則：元器件類型+引腳距離（或引腳數(shù)）+元器件外形尺寸    例如 AXIAL-0.3 DIP14 （3）常見元器件封裝    RAD0.1    RB7.6-15 等。    電阻類 普通電阻 AXIAL- &

5、#215; × ,其中 × × 表示元件引腳間的距離； 可變電阻類元件封裝的編號為 VR × , 其中 × 表示元件的類別。 電容類 非極性電容 編號 RAD × × ,其中 × × 表示元件引腳間的距離。 極性電容 編號 RB xx - yy ，xx 表示元件引腳間的距離，yy 表示元件的直徑。 二極管類 編號 DIODE- × × ,其中 × × 表示元件引腳間的距離。 晶體管類 器件封裝的形式多種多樣。 集成電路類 SIP 單列直插封裝 DIP 雙列直插封裝

6、PLCC 塑料引線芯片載體封裝 PQFP 塑料四方扁平封裝 SOP 小尺寸封裝 TSOP 薄型小尺寸封裝 PPGA 塑料針狀柵格陣列封裝 PBGA 塑料球柵陣列封裝 CSP 芯片級封裝    3、 銅膜導(dǎo)線 是指 PCB 上各個元器件上起電氣導(dǎo)通作用的連線， 它是 PCB 設(shè)計中最重要的 部分。對于印制電路板的銅膜導(dǎo)線來說，導(dǎo)線寬度和導(dǎo)線間距是衡量銅膜導(dǎo)線的重要指 標，這兩個方面的尺寸是否合理將直接影響元器件之間能否實現(xiàn)電路的正確連接關(guān)系。 印制電路板走線的原則： 走線長度：盡量走短線，特別對小信號電路來講，線越短電阻越小，干擾越小。 走線形狀：同一層上的信號線改

7、變方向時應(yīng)該走 135°的斜線或弧形，避免 90°的拐 角。 走線寬度和走線間距：在 PCB 設(shè)計中，網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)相同的印制板線條的寬度要求盡量一 致，這樣有利于阻抗匹配。 走線寬度 通常信號線寬為： 0.20.3mm，(10mil) 電源線一般為 1.22.5mm 在條件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線 寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線電源線信號線 焊盤、線、過孔的間距要求 PAD and VIA ： 0.3mm（12mil） PAD and PAD ： 0.3mm（12mil） PAD and TRACK ： 0.3mm（12mil） TRACK and TR

8、ACK ： 0.3mm（12mil） 密度較高時：    PAD and VIA ： 0.254mm（10mil） PAD and PAD ： 0.254mm（10mil） PAD and TRACK ： 0.254mm（10mil） TRACK and TRACK ： 0.254mm（10mil）    4、 焊盤和過孔 引腳的鉆孔直徑=引腳直徑+（1030mil） 引腳的焊盤直徑=鉆孔直徑+18mil    PCB 板設(shè)計技巧    設(shè)計 PCB 板的三大主要工作：1、集

9、成庫的制作 2、布局 3、布線    布局設(shè)計    1、布局規(guī)劃 （1）PCB 的美觀 （2）布局要符合 PCB 可制造性 （3）要按照電路的單元電路功能進行布局 （4）特殊元件的布局 （5）元器件封裝的選擇 （6）檢查布局 一般工程師的做法：布局 自動布線 調(diào)整布局，如此反復(fù)，直到布局基本滿意為止。 2、手工布局的一般步驟和原則    3、元器件的操作技巧 無論是在布局過程中，還是在布線過程中，對元器件的操作都很頻繁。 （1） 選擇元器件、對其元器件 在原理圖編輯器中，選擇需要操作的元器件，此時在 P

10、CB 編輯器中該元器件就以高 亮的形式顯示出來。 S+T 快捷鍵 (2)鎖定元器件 在 PCB 編輯器中，選中該元器件，單擊右鍵，component locked 雙擊該元器件，選中 locked (3)元器件組合（Union）的操作 （4）元器件的整體編輯 （5）拼版技巧    布線    1、 布線的基本知識 2、 布線的基本操作 （1） 查找、選中網(wǎng)絡(luò)布線 單擊左側(cè)抽屜式面板 PCB，查找網(wǎng)絡(luò) 選中網(wǎng)絡(luò)，實時高亮 ctrl+左鍵 （2） 銅膜導(dǎo)線的移動 （3） 切割導(dǎo)線 快捷鍵 E+K    層的操

11、作    1、 切換層 shift+S 2、 單擊左下角 LS，可以進行 PCB 板層的設(shè)計 3、 單擊 PCB 編輯器下方各層按鈕，出現(xiàn)一個下拉菜單，可以進行諸如高亮顯示該層 （hig-hlight top layer） ，隱藏該層（Hide Top layer）等內(nèi)容的設(shè)置。    華為 PCB 布局原則    1、 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖設(shè)置板框尺寸，按結(jié)構(gòu)要素布置安裝孔、接插件等需要定位的器件，并給這 些器件賦予不可移動屬性。 按工藝設(shè)計規(guī)范的要求進行尺寸標注。 2. 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖和生產(chǎn)加工時所須的夾持邊設(shè)置印

12、制板的禁止布線區(qū)、禁止布局區(qū)域。根據(jù) 某些元件的特殊要求，設(shè)置禁止布線區(qū)。 3. 綜合考慮 PCB 性能和加工的效率選擇加工流程。 加工工藝的優(yōu)選順序為：元件面單面貼裝元件面貼、插混裝（元件面插裝焊接面貼裝一 次波峰成型）雙面貼裝元件面貼插混裝、焊接面貼裝。 4、布局操作的基本原則 A. 遵照“先大后小，先難后易”的布置原則，即重要的單元電路、核心元器件應(yīng)當優(yōu)先布局 B. 布局中應(yīng)參考原理框圖，根據(jù)單板的主信號流向規(guī)律安排主要元器件 C. 布局應(yīng)盡量滿足以下要求:總的連線盡可能短， 關(guān)鍵信號線最短;高電壓、 大電流信號與小 電流，低電壓的弱信號完全分開;模擬信號與數(shù)字信號分開；高頻信號與低頻信

13、號分開；高 頻元器件的間隔要充分 D. 相同結(jié)構(gòu)電路部分，盡可能采用“對稱式”標準布局； E. 按照均勻分布、重心平衡、版面美觀的標準優(yōu)化布局； F. 器件布局柵格的設(shè)置，一般 IC 器件布局時，柵格應(yīng)為 50-100 mil,小型表面安裝器件，如 表面貼裝元件布局時，柵格設(shè)置應(yīng)不少于 25mil。 G. 如有特殊布局要求，應(yīng)雙方溝通后確定。 5. 同類型插裝元器件在 X 或 Y 方向上應(yīng)朝一個方向放置。同一種類型的有極性分立元件也 要力爭在 X 或 Y 方向上保持一致，便于生產(chǎn)和檢驗。 6. 發(fā)熱元件要一般應(yīng)均勻分布，以利于單板和整機的散熱，除溫度檢測元件以外的溫度敏 感器件應(yīng)遠離發(fā)熱量大的

14、元器件。 7. 元器件的排列要便于調(diào)試和維修，亦即小元件周圍不能放置大元件、需調(diào)試的元、器件 周圍要有足夠的空間。 8. 需用波峰焊工藝生產(chǎn)的單板，其緊固件安裝孔和定位孔都應(yīng)為非金屬化孔。當安裝孔需 要接地時, 應(yīng)采用分布接地小孔的方式與地平面連接。 9. 焊接面的貼裝元件采用波峰焊接生產(chǎn)工藝時， 容件軸向要與波峰焊傳送方向垂直， 阻 阻、 排及 SOP（PIN 間距大于等于 1.27mm）元器件軸向與傳送方向平行；PIN 間距小于 1.27mm （50mil)的 IC、SOJ、PLCC、QFP 等有源元件避免用波峰焊焊接。 10. BGA 與相鄰元件的距離>5mm。其它貼片元件相互間的

15、距離>0.7mm；貼裝元件焊盤的外 側(cè)與相鄰插裝元件的外側(cè)距離大于 2mm； 有壓接件的 PCB， 壓接的接插件周圍 5mm 內(nèi)不能 有插裝元、器件，在焊接面其周圍 5mm 內(nèi)也不能有貼裝元、器件。 11. IC 去耦電容的布局要盡量靠近 IC 的電源管腳，并使之與電源和地之間形成的回路最短。 12. 元件布局時,應(yīng)適當考慮使用同一種電源的器件盡量放在一起, 以便于將來的電源分隔。 13. 用于阻抗匹配目的阻容器件的布局，要根據(jù)其屬性合理布置。 串聯(lián)匹配電阻的布局要靠近該信號的驅(qū)動端，距離一般不超過 500mil。 匹配電阻、 電容的布局一定要分清信號的源端與終端， 對于多負載的終端匹配

16、一定要在信號 的最遠端匹配。 14. 布局完成后打印出裝配圖供原理圖設(shè)計者檢查器件封裝的正確性，并且確認單板、背板 和接插件的信號對應(yīng)關(guān)系，經(jīng)確認無誤后方可開始布線。    布線    布線是整個 PCB 設(shè)計中最重要的工序。這將直接影響著 PCB 板的性能好壞。在 PCB 的設(shè) 計過程中，布線一般有這么三種境界的劃分：首先是布通，這時 PCB 設(shè)計時的最基本的要 求。如果線路都沒布通，搞得到處是飛線，那將是一塊不合格的板子，可以說還沒入門。其 次是電器性能的滿足。這是衡量一塊印刷電路板是否合格的標準。這是在布通之后，認真調(diào) 整布線，

17、使其能達到最佳的電器性能。接著是美觀。假如你的布線布通了，也沒有什么影響 電器性能的地方，但是一眼看過去雜亂無章的，加上五彩繽紛、花花綠綠的，那就算你的電 器性能怎么好，在別人眼里還是垃圾一塊。這樣給測試和維修帶來極大的不便。布線要整齊 劃一， 不能縱橫交錯毫無章法。 這些都要在保證電器性能和滿足其他個別要求的情況下實現(xiàn)， 否則就是舍本逐末了。布線時主要按以下原則進行： 一般情況下，首先應(yīng)對電源線和地線進行布線，以保證電路板的電氣性能。在條 件允許的范圍內(nèi)，盡量加寬電源、地線寬度，最好是地線比電源線寬，它們的關(guān)系是：地線 電源線信號線，通常信號線寬為：0.20.3mm，最細寬度可達 0.050

18、.07mm，電源線 一般為 1.22.5mm。對數(shù)字電路的 PCB 可用寬的地導(dǎo)線組成一個回路, 即構(gòu)成一個地網(wǎng)來 使用（模擬電路的地則不能這樣使用） 預(yù)先對要求比較嚴格的線（如高頻線）進行布線，輸入端與輸出端的邊線應(yīng)避 免相鄰平行，以免產(chǎn)生反射干擾。必要時應(yīng)加地線隔離，兩相鄰層的布線要互相垂直，平行 容易產(chǎn)生寄生耦合。 振蕩器外殼接地，時鐘線要盡量短，且不能引得到處都是。時鐘振蕩電路下面、 特殊高速邏輯電路部分要加大地的面積，而不應(yīng)該走其它信號線，以使周圍電場趨近于零； 盡可能采用 45o 的折線布線，不可使用 90o 折線，以減小高頻信號的輻射； （要 求高的線還要用雙弧線） 任何信號線都

19、不要形成環(huán)路，如不可避免，環(huán)路應(yīng)盡量??；信號線的過孔要盡 量少； 關(guān)鍵的線盡量短而粗，并在兩邊加上保護地。 通過扁平電纜傳送敏感信號和噪聲場帶信號時，要用“地線-信號-地線”的方式 引出。 關(guān)鍵信號應(yīng)預(yù)留測試點，以方便生產(chǎn)和維修檢測用 原理圖布線完成后，應(yīng)對布線進行優(yōu)化；同時，經(jīng)初步網(wǎng)絡(luò)檢查和 DRC 檢查無 誤后，對未布線區(qū)域進行地線填充，用大面積銅層作地線用,在印制板上把沒被用上的地方 都與地相連接作為地線用?；蚴亲龀啥鄬影?，電源，地線各占用一層。    Alitum Designer 的 PCB 板布線規(guī)則    對于 PCB

20、的設(shè)計， AD 提供了詳盡的 10 種不同的設(shè)計規(guī)則，這些設(shè)計規(guī)則則 包括導(dǎo)線放置、導(dǎo)線布線方法、元件放置、布線規(guī)則、元件移動和信號完整性等規(guī)則。 根據(jù)這些規(guī)則， Protel DXP 進行自動布局和自動布線。很大程度上，布線是否成功和 布線的質(zhì)量的高低取決于設(shè)計規(guī)則的合理性，也依賴于用戶的設(shè)計經(jīng)驗。 對于具體的電路可以采用不同的設(shè)計規(guī)則， 如果是設(shè)計雙面板， 很多規(guī)則可以采用 系統(tǒng)默認值，系統(tǒng)默認值就是對雙面板進行布線的設(shè)置。 本章將對 Protel DXP 的布線規(guī)則進行講解。 6.1 設(shè)計規(guī)則設(shè)置 進入設(shè)計規(guī)則設(shè)置對話框的方法是在 PCB 電路板編輯環(huán)境下，從 Protel DXP 的主

21、 菜單中執(zhí)行菜單命令 Desing/Rules ，系統(tǒng)將彈出如圖 6-1 所示的 PCB Rules and Constraints Editor(PCB 設(shè)計規(guī)則和約束 ) 對話框。    圖 6-1 PCB 設(shè)計規(guī)則和約束對話框 該對話框左側(cè)顯示的是設(shè)計規(guī)則的類型，共分 10 類。左邊列出的是 Desing Rules( 設(shè)計規(guī)則 ) ，其中包括 Electrical （電氣類型） Routing （布線類型） SMT 、 、 （表面粘著元件類型）規(guī)則等等，右邊則顯示對應(yīng)設(shè)計規(guī)則的設(shè)置屬性。 該對話框左下角有按鈕 Priorities ，單擊該按鈕，可以對同時

22、存在的多個設(shè)計規(guī)則 設(shè)置優(yōu)先權(quán)的大小。 對這些設(shè)計規(guī)則的基本操作有：新建規(guī)則、刪除規(guī)則、導(dǎo)出和導(dǎo)入規(guī)則等?？梢栽?左邊任一類規(guī)則上右擊鼠標，將會彈出如 6-2 所示的菜單。    在該設(shè)計規(guī)則菜單中， New Rule 是新建規(guī)則； Delete Rule 是刪除規(guī)則； Export Rules 是將規(guī)則導(dǎo)出，將以 .rul 為后綴名導(dǎo)出到文件中； Import Rules 是從文件中導(dǎo)入 規(guī)則； Report 選項，將當前規(guī)則以報告文件的方式給出。 圖 6 2 設(shè)計規(guī)則菜單 下面，將分別介紹各類設(shè)計規(guī)則的設(shè)置和使用方法。 6.2 電氣設(shè)計規(guī)則 Electrica

23、l （電氣設(shè)計）規(guī)則是設(shè)置電路板在布線時必須遵守，包括安全距離、短 路允許等 4 個小方面設(shè)置。 1 Clearance （安全距離）選項區(qū)域設(shè)置 安全距離設(shè)置的是 PCB 電路板在布置銅膜導(dǎo)線時，元件焊盤和焊盤之間、焊盤和 導(dǎo)線之間、導(dǎo)線和導(dǎo)線之間的最小的距離。 下面以新建一個安全規(guī)則為例，簡單介紹安全距離的設(shè)置方法。 （ 1 ）在 Clearance 上右擊鼠標，從彈出的快捷菜單中選擇 New Rule 選項， 如圖 6-3 所示。    圖 6-3 新建規(guī)則 系統(tǒng)將自動當前設(shè)計規(guī)則為準，生成名為 Clearance_1 的新設(shè)計規(guī)則，其設(shè)置對話 框如圖 6-

24、4 所示。    圖 6-4 新建 Clearance_1 設(shè)計規(guī)則 （ 2 ）在 Where the First object matches 選項區(qū)域中選定一種電氣類型。在這里選 定 Net 單選項，同時在下拉菜單中選擇在設(shè)定的任一網(wǎng)絡(luò)名。在右邊 Full Query 中出現(xiàn) InNet （ ）字樣，其中括號里也會出現(xiàn)對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)名。 （ 3 ）同樣的在 where the Second object matches 選項區(qū)域中也選定 Net 單選項， 從下拉菜單中選擇另外一個網(wǎng)絡(luò)名。 （ 4 ）在 Constraints 選項區(qū)域中的 Minimum Clea

25、rance 文本框里輸入 8mil 。這里 Mil 為英制單位， 1mil=10 -3 inch, linch= 2.54cm 。文中其他位置的 mil 也代表同樣的 長度單位。 （ 5 ）單擊 Close 按鈕，將退出設(shè)置，系統(tǒng)自動保存更改。 設(shè)計完成效果如圖 6-5 所示。    圖 6-5 設(shè)置最小距離 2 Short Circuit （短路）選項區(qū)域設(shè)置 短路設(shè)置就是否允許電路中有導(dǎo)線交叉短路。 設(shè)置方法同上， 系統(tǒng)默認不允許短路， 即取消 Allow Short Circuit 復(fù)選項的選定，如圖 6- 6 所示。    圖

26、 6-6 短路是否允許設(shè)置 3 Un-Routed Net （未布線網(wǎng)絡(luò)）選項區(qū)域設(shè)置 可以指定網(wǎng)絡(luò)、檢查網(wǎng)絡(luò)布線是否成功，如果不成功，將保持用飛線連接。 4 Un-connected Pin （未連接管腳）選項區(qū)域設(shè)置 對指定的網(wǎng)絡(luò)檢查是否所有元件管腳都連線了。 6.3 布線設(shè)計規(guī)則    Routing （布線設(shè)計）規(guī)則主要有如下幾種。 1 Width （導(dǎo)線寬度）選項區(qū)域設(shè)置 導(dǎo)線的寬度有三個值可以供設(shè)置， 分別為 Max width （最大寬度） Preferred Width 、 （最佳寬度） Min width （最小寬度）三個值，如圖 6-7 所示。

27、系統(tǒng)對導(dǎo)線寬度的默 、 認值為 10mil ，單擊每個項直接輸入數(shù)值進行更改。這里采用系統(tǒng)默認值 10mil 設(shè)置導(dǎo) 線寬度。    圖 6 -7 設(shè)置導(dǎo)線寬度 2. Routing Topology （布線拓撲）選項區(qū)域設(shè)置 拓撲規(guī)則定義是采用的布線的拓撲邏輯約束。 Protel DXP 中常用的布線約束為統(tǒng) 計最短邏輯規(guī)則，用戶可以根據(jù)具體設(shè)計選擇不同的布線拓撲規(guī)則。 Protel DXP 提供 了以下幾種布線拓撲規(guī)則。 Shortest ( 最短 ) 規(guī)則設(shè)置 最短規(guī)則設(shè)置如圖 6-8 所示，從 Topology 下拉菜單中選擇 Shortest 選項，該選

28、項的 定義是在布線時連接所有節(jié)點的連線最短規(guī)則。    圖 6 -8 最短拓撲邏輯 Horizontal （水平）規(guī)則設(shè)置 水平規(guī)則設(shè)置如圖 6- 9 所示，從 Topoogy 下拉菜單中選擇 Horizontal 選基。它采用 連接節(jié)點的水平連線最短規(guī)則。    圖 6-9 水平拓撲規(guī)則 Vertical （垂直）規(guī)則設(shè)置 垂直規(guī)則設(shè)置如圖 6-10 所示，從 Tolpoogy 下拉菜單中選擇 Vertical 選項。它采和 是連接所有節(jié)點，在垂直方向連線最短規(guī)則。    圖 6-10 垂直拓撲規(guī)則 D

29、aisy Simple （簡單雛菊）規(guī)則設(shè)置 簡單雛菊規(guī)則設(shè)置如圖 6-11 所示， Tolpoogy 下拉菜單中選擇 Daisy simple 選項。 從 它采用的是使用鏈式連通法則，從一點到另一點連通所有的節(jié)點，并使連線最短。    圖 6-11 簡單雛菊規(guī)則 Daisy-MidDriven （雛菊中點）規(guī)則設(shè)置 雛菊中點規(guī)則設(shè)置如圖 6-12 所示，從 Tolpoogy 下拉菜單中選擇 Daisy_MidDiven 選項。該規(guī)則選擇一個 Source （源點） ，以它為中心向左右連通所有的節(jié)點，并使連線 最短。    圖 6-1

30、2 雛菊中點規(guī)則 Daisy Balanced （雛菊平衡）規(guī)則設(shè)置 雛菊平衡規(guī)則設(shè)置如圖 6-13 所示，從 Tolpoogy 下拉菜單中選擇 Daisy Balanced 選 項。 它也選擇一個源點， 將所有的中間節(jié)點數(shù)目平均分成組， 所有的組都連接在源點上，    并使連線最短。    圖 6-13 雛菊平衡規(guī)則 Star Burst （星形）規(guī)則設(shè)置 星形規(guī)則設(shè)置如圖 6-14 所示，從 Tolpoogy 下拉菜單中選擇 Star Burst 選項。該規(guī) 則也是采用選擇一個源點，以星形方式去連接別的節(jié)點，并使連線最短。

31、0;   圖 6-14 Star Burst （星形）規(guī)則 3. Routing Rriority （布線優(yōu)先級別）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則用于設(shè)置布線的優(yōu)先次序，設(shè)置的范圍從 0100 ，數(shù)值越大，優(yōu)先級越高， 如圖 6-15 所示。    圖 6-15 布線優(yōu)先級設(shè)置 4. Routing Layers （布線圖）選毆區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則設(shè)置布線板導(dǎo)的導(dǎo)線走線方法。包括頂層和底層布線層，共有 32 個布線層 可以設(shè)置，如圖 6-16 所示。    圖 6-16 布線層設(shè)置 由于設(shè)計的是雙層板，故 Mid-Layer 1

32、 到 Mid-Layer30 都不存在的，該選項為灰色 不能使用，只能使用 Top Layer 和 Bottom Layer 兩層。每層對應(yīng)的右邊為該層的布線走 法。 Prote DXP 提供了 11 種布線走法，如圖 6 -17 所示。    圖 6-17 11 種布線法 各種布線方法為： Not Used 該層不進行布線； Horizontal 該層按水平方向布 線 ;Vertical 該層為垂直方向布線； Any 該層可以任意方向布線； Clock 該層為按一點 鐘方向布線；Clock 該層為按兩點鐘方向布線；Clock 該層為按四點鐘方向布線；Clock

33、該層為按五點鐘方向布線； 45Up 該層為向上 45 °方向布線、 45Down 該層為向下 45 ° 方法布線； Fan Out 該層以扇形方式布線。 對于系統(tǒng)默認的雙面板情況，一面布線采用 Horizontal 方式另一面采用 Vertical 方式。 5 Routing Corners （拐角）選項區(qū)域設(shè)置 布線的拐角可以有 45 °拐角、 90 °拐角和圓形拐角三種，如圖 618 所示。    圖 618 拐角設(shè)置 從 Style 上拉菜單欄中可以選擇拐角的類型。如圖 6 16 中 Setback 文本框用于設(shè) 定拐

34、角的長度。 To 文本框用于設(shè)置拐角的大小。對于 90 °拐角如圖 619 所示，圓形 拐角設(shè)置如圖 620 所示。    圖 619 90 °拐角設(shè)置    圖 620 圓形拐角設(shè)置 6 Routing Via Style （導(dǎo)孔）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則設(shè)置用于設(shè)置布線中導(dǎo)孔的尺寸，其界面如圖 621 所示。    圖 6 21 導(dǎo)孔設(shè)置 可以調(diào)協(xié)的參數(shù)有導(dǎo)孔的直徑 via Diameter 和導(dǎo)孔中的通孔直徑 Via Hole Size ， 包 括 Maximum （最大值） Min

35、imum （最小值）和 Preferred （最佳值） 、 。設(shè)置時需注 意導(dǎo)孔直徑和通孔直徑的差值不宜過小，否則將不宜于制板加工。合適的差值在 10mil 以上。 6.4 阻焊層設(shè)計規(guī)則 Mask （阻焊層設(shè)計）規(guī)則用于設(shè)置焊盤到阻焊層的距離，有如下幾種規(guī)則。 1 Solder Mask Expansion （阻焊層延伸量）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則用于設(shè)計從焊盤到阻礙焊層之間的延伸距離。 在電路板的制作時， 阻焊層要 預(yù)留一部分空間給焊盤。這個延伸量就是防止阻焊層和焊盤相重疊，如圖 6 22 所示 系統(tǒng)默認值為 4mil,Expansion 設(shè)置預(yù)為設(shè)置延伸量的大小。  &#

36、160; 圖 6 22 阻焊層延伸量設(shè)置 2 Paste Mask Expansion （表面粘著元件延伸量）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則設(shè)置表面粘著元件的焊盤和焊錫層孔之間的距離，如圖 6 23 所示，圖中 的 Expansion 設(shè)置項為設(shè)置延伸量的大小。    圖 6 23 表面粘著元件延伸量設(shè)置 6.5 內(nèi)層設(shè)計規(guī)則 Plane （內(nèi)層設(shè)計）規(guī)則用于多層板設(shè)計中，有如下幾種設(shè)置規(guī)則。 1 Power Plane Connect Style （電源層連接方式）選項區(qū)域設(shè)置 電源層連接方式規(guī)則用于設(shè)置導(dǎo)孔到電源層的連接， 其設(shè)置界面如圖 6 24 所示。 &

37、#160;  圖 6 24 電源層連接方式設(shè)置 圖中共有 5 項設(shè)置項，分別是： ? Conner Style 下拉列表：用于設(shè)置電源層和導(dǎo)孔的連接風(fēng)格。下拉列表中有 3 個選項可以選擇： Relief Connect （發(fā)散狀連接） Direct connect （直接連接）和 No 、 Connect （不連接） 。工程制板中多采用發(fā)散狀連接風(fēng)格。 ? Condctor Width 文本框：用于設(shè)置導(dǎo)通的導(dǎo)線寬度。    Conductors 復(fù)選項：用于選擇連通的導(dǎo)線的數(shù)目，可以有 2 條或者 4 條導(dǎo) 線供選擇。 ? Air-Gap 文本框：用于

38、設(shè)置空隙的間隔的寬度。 ? Expansion 文本框：用于設(shè)置從導(dǎo)孔到空隙的間隔之間的距離。 2. Power Plane Clearance （電源層安全距離）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則用于設(shè)置電源層與穿過它的導(dǎo)孔之間的安全距離， 即防止導(dǎo)線短路的最小距 離，設(shè)置界面如圖 6 25 所示，系統(tǒng)默認值 20mil。    圖 6 25 電源層安全距離設(shè)置 3 Polygon Connect style （敷銅連接方式）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則用于設(shè)置多邊形敷銅與焊盤之間的連接方式，設(shè)置界面如圖 6 26 所示。    圖 6 26 敷銅連接方

39、式設(shè)置 該設(shè)置對話框中 Connect Style 、 Conductors 和 Conductor width 的設(shè)置與 Power Plane Connect Style 選項設(shè)置意義相同，在此不同志贅述。 最后可以設(shè)定敷銅與焊盤之間的連接角度，有 90angle(90 ° ) 和 45Angle （ 45 °） 角兩種方式可選。 6.6 測試點設(shè)計規(guī)則 Testpiont （測試點設(shè)計）規(guī)則用于設(shè)計測試點的形狀、用法等，有如下幾項設(shè)置。 1 Testpoint Style （測試點風(fēng)格）選項區(qū)域設(shè)置 該規(guī)則中可以指定測試點的大小和格點大小等，設(shè)置界面如圖 6 27 所

40、示。    圖 6 27 測試點風(fēng)格設(shè)置 該設(shè)置對話框有如下選項： ? Size 文本框為測試點的大小， Hole Size 文本框為測試點的導(dǎo)孔的大小，可以 指定 Min （最小值） Max （最大值）和 Preferred （最優(yōu)值） 、 。 ? Grid Size 文本框：用于設(shè)置測試點的網(wǎng)格大小。系統(tǒng)默認為 1mil 大小。 ? Allow testpoint under component 復(fù)選項： 用于選擇是否允許將測試點放置在元 件下面。復(fù)選項 Top 、 Bottom 等選擇可以將測試點放置在哪些層面上。 右邊多項復(fù)選項設(shè)置所允許的測試點的放置層和

41、放置次序。 系統(tǒng)默認為所有規(guī)則都 選中。 2 Testpoint Usage （測試點用法）選項區(qū)域設(shè)置 測試點用法設(shè)置的界面如圖 6 28 所示。    圖 6 28 測試點用法設(shè)置 該設(shè)置對話框有如下選項： Allow multiple testpoints on same net 復(fù)選項：用于設(shè)置是否可以在同一網(wǎng)絡(luò)上允許 多個測試點存在。 Testpoint 選項區(qū)域中的單選項選擇對測試點的處理，可以是 Required ( 必須處理 ) 、 Invalid （無效的測試點）和 Don't care （可忽略的測試點） 。 6.7 電路板制板規(guī)則 M

42、anufacturing （電路板制板）規(guī)則用于對電路板制板的設(shè)置，有如下幾類設(shè)置： 1. Minimum annular Ring （最小焊盤環(huán)寬）選項區(qū)域設(shè)置 電路板制作時的最小焊盤寬度， 即焊盤外直徑和導(dǎo)孔直徑之間的有效期值， 系統(tǒng)默 認值為 10 mil。 2 Acute Angle （導(dǎo)線夾角設(shè)置）選項區(qū)域設(shè)置 對于兩條銅膜導(dǎo)線的交角，不小于 90 °。 3 Hole size （導(dǎo)孔直徑設(shè)置）選項區(qū)域設(shè)置    該規(guī)則用于設(shè)置導(dǎo)孔的內(nèi)直徑大小?？梢灾付▽?dǎo)孔的內(nèi)直徑的最大值和最小值。 Measurement Method 下拉列表中有兩種選項：

43、 Absolute 以絕對尺寸來設(shè)計， Percent 以相對的比例來設(shè)計。 采用絕對尺寸的導(dǎo)孔直徑設(shè)置對話框如圖 6 29 所示 （以 mil 為單位） 。    圖 6 29 導(dǎo)孔直徑設(shè)置對話框 4 Layers Pais （使用板層對）選項區(qū)域設(shè)置 在設(shè)計多層板時，如果使用了盲導(dǎo)孔，就要在這里對板層對進行設(shè)置。對話框中的 復(fù)選取項用于選擇是否允許使用板層對（ layers pairs ）設(shè)置。 本章中，對 Protel DXP 提供的 10 種布線規(guī)則進行了介紹，在設(shè)計規(guī)則中介紹了每 條規(guī)則的功能和設(shè)置方法。 這些規(guī)則的設(shè)置屬于電路設(shè)計中的較高級的技巧， 它

44、設(shè)計到 很多算法的知識。掌握這些規(guī)則的設(shè)置，就能設(shè)計出高質(zhì)量的 PCB 電路。    雙面板布線技巧    一 雙面板布線技巧 在當今激烈競爭的電池供電市場中，由于成本指標限制，設(shè)計人員常常使用雙面板。盡 管多層板(4 層、6 層及 8 層) 方案在尺寸、噪聲和性能方面具有明顯優(yōu)勢，成本壓力卻 促使工程師們重新考慮其布線策略，采用雙面板。在本文中，我們將討論自動布線功能 的正確使用和錯誤使用， 有無地平面時電流回路的設(shè)計策略， 以及對雙面板元件布局的 建議。 自動布線的優(yōu)缺點以及模擬電路布線的注意事項 設(shè)計 PCB 時，往往很想使用自

45、動布線。通常，純數(shù)字的電路板(尤其信號電平比較 低，電路密度比較小時)采用自動布線是沒有問題的。但是，在設(shè)計模擬、混合信號或 高速電路板時，如果采用布線軟件的自動布線工具，可能會出現(xiàn)一些問題，甚至很可能 帶來嚴重的電路性能問題。 例如，圖 1 中顯示了一個采用自動布線設(shè)計的雙面板的頂層。此雙面板的底層如 圖 2 所示，這些布線層的電路原理圖如圖 3a 和圖 3b 所示。設(shè)計此混合信號電路板時， 經(jīng)仔細考慮，將器件手工放在板上，以便將數(shù)字和模擬器件分開放置。 采用這種布線方案時，有幾個方面需要注意，但最麻煩的是接地。如果在頂層布地 線，則頂層的器件都通過走線接地。器件還在底層接地，頂層和底層的地

46、線通過電路板 最右側(cè)的過孔連接。 當檢查這種布線策略時， 首先發(fā)現(xiàn)的弊端是存在多個地環(huán)路。 另外， 還會發(fā)現(xiàn)底層的地線返回路徑被水平信號線隔斷了。 這種接地方案的可取之處是， 模擬 器件(12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 MCP3202 和 2.5V 參考電壓源 MCP4125)放在電路板的最右側(cè)， 這種布局確保了這些模擬芯片下面不會有數(shù)字地信號經(jīng)過。    圖 3a 和圖 3b 所示電路的手工布線如圖 4、圖 5 所示。在手工布線時，為確保正確 實現(xiàn)電路，需要遵循一些通用的設(shè)計準則：盡量采用地平面作為電流回路；將模擬地平 面和數(shù)字地平面分開；如果地平面被信號走線隔斷，為

47、降低對地電流回路的干擾，應(yīng)使 信號走線與地平面垂直； 模擬電路盡量靠近電路板邊緣放置， 數(shù)字電路盡量靠近電源連 接端放置，這樣做可以降低由數(shù)字開關(guān)引起的 di/dt 效應(yīng)。 這兩種雙面板都在底層布有地平面， 這種做法是為了方便工程師解決問題， 使其可 快速明了電路板的布線。廠商的演示板和評估板通常采用這種布線策略。但是，更為普 遍的做法是將地平面布在電路板頂層，以降低電磁干擾。    圖 1 采用自動布線為圖 3 所示電路原理圖設(shè)計的電路板的頂層    圖 2 采用自動布線為圖 3 所示電路原理圖設(shè)計的電路板的底層 

48、0;  圖 3a 圖 1、圖 2、圖 4 和圖 5 中布線的電路原理圖    圖 3b 圖 1、圖 2、圖 4 和圖 5 中布線的模擬部分電路原理圖 有無地平面時的電流回路設(shè)計 對于電流回路，需要注意如下基本事項： 1. 如果使用走線，應(yīng)將其盡量加粗。 PCB 上的接地連接如要考慮走線時，設(shè)計應(yīng)將走線盡量加粗。這是一個好的經(jīng)驗 法則，但要知道，接地線的最小寬度是從此點到末端的有效寬度，此處“末端”指距離電 源連接端最遠的點。 2. 應(yīng)避免地環(huán)路。 3. 如果不能采用地平面，應(yīng)采用星形連接策略 (見圖 6)。 通過這種方法，地電流獨立返回電源連接端。圖 6

49、 中，注意到并非所有器件都有自 己的回路，U1 和 U2 是共用回路的。如遵循以下第 4 條和第 5 條準則，是可以這樣做 的。 4. 數(shù)字電流不應(yīng)流經(jīng)模擬器件。 數(shù)字器件開關(guān)時，回路中的數(shù)字電流相當大，但只是瞬時的，這種現(xiàn)象是由地線的 有效感抗和阻抗引起的。對于地平面或接地走線的感抗部分，計算公式為 V = Ldi/dt， 其中 V 是產(chǎn)生的電壓，L 是地平面或接地走線的感抗，di 是數(shù)字器件的電流變化，dt 是持續(xù)時間。對地線阻抗部分的影響，其計算公式為 V= RI, 其中，V 是產(chǎn)生的電壓， R 是地平面或接地走線的阻抗，I 是由數(shù)字器件引起的電流變化。經(jīng)過模擬器件的地平 面或接地走線上

50、的這些電壓變化，將改變信號鏈中信號和地之間的關(guān)系(即信號的對地 電壓)。 5. 高速電流不應(yīng)流經(jīng)低速器件。 與上述類似， 高速電路的地返回信號也會造成地平面的電壓發(fā)生變化。 此干擾的計 算公式和上述相同，對于地平面或接地走線的感抗，V = Ldi/dt ；對于地平面或接地走 線的阻抗，V = RI 。與數(shù)字電流一樣，高速電路的地平面或接地走線經(jīng)過模擬器件時， 地線上的電壓變化會改變信號鏈中信號和地之間的關(guān)系。    圖 4 采用手工走線為圖 3 所示電路原理圖設(shè)計的電路板的頂層    圖 5 采用手工走線為圖 3 所示電路原理圖設(shè)計的

51、電路板的底層    圖 6 如果不能采用地平面，可以采用“星形”布線策略來處理電流回路    圖 7 分隔開的地平面有時比連續(xù)的地平面有效，圖 b)接地布線策略比圖 a) 的接 地策略理想 6. 不管使用何種技術(shù)，接地回路必須設(shè)計為最小阻抗和容抗。    7. 如使用地平面，分隔開地平面可能改善或降低電路性能，因此要謹慎使用。分 開模擬和數(shù)字地平面的有效方法如圖 7 所示。 圖 7 中，精密模擬電路更靠近接插件，但是與數(shù)字網(wǎng)絡(luò)和電源電路的開關(guān)電流隔離開 了。 這是分隔開接地回路的非常有效的方法， 我們在前

52、面討論的圖 4 和圖 5 的布線也采 用了這種技術(shù)。 二、 工程領(lǐng)域中的數(shù)字設(shè)計人員和數(shù)字電路板設(shè)計專家在不斷增加， 這反映了行業(yè) 的發(fā)展趨勢。盡管對數(shù)字設(shè)計的重視帶來了電子產(chǎn)品的重大發(fā)展，但仍然存在，而且還 會一直存在一部分與模擬或現(xiàn)實環(huán)境接口的電路設(shè)計。 模擬和數(shù)字領(lǐng)域的布線策略有一 些類似之處，但要獲得更好的結(jié)果時，由于其布線策略不同，簡單電路布線設(shè)計就不再 是最優(yōu)方案了。本文就旁路電容、電源、地線設(shè)計、電壓誤差和由 PCB 布線引起的電 磁干擾 (EMI)等幾個方面，討論模擬和數(shù)字布線的基本相似之處及差別。 模擬和數(shù)字布線策略的相似之處 旁路或去耦電容 在布線時， 模擬器件和數(shù)字器件都

53、需要這些類型的電容， 都需要靠近其電源引腳連 接一個電容，此電容值通常為 0.1mF。系統(tǒng)供電電源側(cè)需要另一類電容，通常此電容值 大約為 10mF。 這些電容的位置如圖 1 所示。電容取值范圍為推薦值的 1/10 至 10 倍之間。但引腳 須較短，且要盡量靠近器件(對于 0.1mF 電容)或供電電源(對于 10mF 電容)。 在電路板上加旁路或去耦電容， 以及這些電容在板上的位置， 對于數(shù)字和模擬設(shè)計 來說都屬于常識。但有趣的是，其原因卻有所不同。在模擬布線設(shè)計中，旁路電容通常 用于旁路電源上的高頻信號， 如果不加旁路電容， 這些高頻信號可能通過電源引腳進入 敏感的模擬芯片。一般來說，這些高頻

54、信號的頻率超出模擬器件抑制高頻信號的能力。 如果在模擬電路中不使用旁路電容的話， 就可能在信號路徑上引入噪聲， 更嚴重的情況 甚至?xí)鹫駝印?#160;   圖 1 在模擬和數(shù)字 PCB 設(shè)計中，旁路或去耦電容(1mF)應(yīng)盡量靠近器件放置。供 電電源去耦電容(10mF)應(yīng)放置在電路板的電源線入口處。 所有情況下， 這些電容的引腳 都應(yīng)較短    圖 2 在此電路板上， 使用不同的路線來布電源線和地線， 由于這種不恰當?shù)呐浜希?電路板的電子元器件和線路受電磁干擾的可能性比較大    圖 3 在此單面板中，到電路板上

55、器件的電源線和地線彼此靠近。此電路板中電源 線和地線的配合比圖 2 中恰當。電路板中電子元器件和線路受電磁干擾(EMI)的可能性 降低了 679/12.8 倍或約 54 倍 對于控制器和處理器這樣的數(shù)字器件，同樣需要去耦電容，但原因不同。這些電容 的一個功能是用作 “微型”電荷庫。在數(shù)字電路中，執(zhí)行門狀態(tài)的切換通常需要很大的 電流。由于開關(guān)時芯片上產(chǎn)生開關(guān)瞬態(tài)電流并流經(jīng)電路板，有額外的“備用”電荷是有利 的。如果執(zhí)行開關(guān)動作時沒有足夠的電荷，會造成電源電壓發(fā)生很大變化。電壓變化太 大， 會導(dǎo)致數(shù)字信號電平進入不確定狀態(tài)， 并很可能引起數(shù)字器件中的狀態(tài)機錯誤運行。 流經(jīng)電路板走線的開關(guān)電流將引起

56、電壓發(fā)生變化， 電路板走線存在寄生電感， 可采用如 下公式計算電壓的變化： V = LdI/dt 其中，V = 電壓的變化；L = 電路板走線感抗；dI = 流經(jīng)走線的電流變化；dt =電 流變化的時間。 因此，基于多種原因，在供電電源處或有源器件的電源引腳處施加旁路(或去耦)電容是 較好的做法。 電源線和地線要布在一起    電源線和地線的位置良好配合， 可以降低電磁干擾的可能性。 如果電源線和地線配 合不當，會設(shè)計出系統(tǒng)環(huán)路，并很可能會產(chǎn)生噪聲。電源線和地線配合不當?shù)?PCB 設(shè) 計示例如圖 2 所示。 此電路板上，設(shè)計出的環(huán)路面積為 697cm2。采用圖 3

57、 所示的方法，電路板上或電 路板外的輻射噪聲在環(huán)路中感應(yīng)電壓的可能性可大為降低。 模擬和數(shù)字領(lǐng)域布線策略的不同之處 地平面是個難題 電路板布線的基本知識既適用于模擬電路， 也適用于數(shù)字電路。 一個基本的經(jīng)驗準 則是使用不間斷的地平面，這一常識降低了數(shù)字電路中的 dI/dt(電流隨時間的變化)效 應(yīng)， 這一效應(yīng)會改變地的電勢并會使噪聲進入模擬電路。 數(shù)字和模擬電路的布線技巧基 本相同，但有一點除外。對于模擬電路，還有另外一點需要注意，就是要將數(shù)字信號線 和地平面中的回路盡量遠離模擬電路。 這一點可以通過如下做法來實現(xiàn)： 將模擬地平面 單獨連接到系統(tǒng)地連接端， 或者將模擬電路放置在電路板的最遠端，

58、 也就是線路的末端。 這樣做是為了保持信號路徑所受到的外部干擾最小。 對于數(shù)字電路就不需要這樣做， 數(shù) 字電路可容忍地平面上的大量噪聲，而不會出現(xiàn)問題。    圖 4 (a)將數(shù)字開關(guān)動作和模擬電路隔離，將電路的數(shù)字和模擬部分分開。 (b) 要 盡可能將高頻和低頻分開，高頻元件要靠近電路板的接插件    圖 5 在 PCB 上布兩條靠近的走線，很容易形成寄生電容。由于這種電容的存在， 在一條走線上的快速電壓變化，可在另一條走線上產(chǎn)生電流信號    圖 6 如果不注意走線的放置，PCB 中的走線可能產(chǎn)生線路

59、感抗和互感。這種寄生 電感對于包含數(shù)字開關(guān)電路的電路運行是非常有害的 元件的位置 如上所述，在每個 PCB 設(shè)計中，電路的噪聲部分和“安靜”部分(非噪聲部分)要分隔 開。一般來說，數(shù)字電路“富含”噪聲，而且對噪聲不敏感(因為數(shù)字電路有較大的電壓 噪聲容限)；相反，模擬電路的電壓噪聲容限就小得多。兩者之中，模擬電路對開關(guān)噪 聲最為敏感。在混合信號系統(tǒng)的布線中，這兩種電路要分隔開，如圖 4 所示。 PCB 設(shè)計產(chǎn)生的寄生元件 PCB 設(shè)計中很容易形成可能產(chǎn)生問題的兩種基本寄生元件：寄生電容和寄生電感。 設(shè)計電路板時，放置兩條彼此靠近的走線就會產(chǎn)生寄生電容。可以這樣做：在不同的兩 層，將一條走線放置

60、在另一條走線的上方；或者在同一層，將一條走線放置在另一條走 線的旁邊，如圖 5 所示。在這兩種走線配置中，一條走線上電壓隨時間的變化(dV/dt) 可能在另一條走線上產(chǎn)生電流。 如果另一條走線是高阻抗的， 電場產(chǎn)生的電流將轉(zhuǎn)化為 電壓。 快速電壓瞬變最常發(fā)生在模擬信號設(shè)計的數(shù)字側(cè)。 如果發(fā)生快速電壓瞬變的走線靠 近高阻抗模擬走線，這種誤差將嚴重影響模擬電路的精度。在這種環(huán)境中，模擬電路有 兩個不利的方面：其噪聲容限比數(shù)字電路低得多；高阻抗走線比較常見。 采用下述兩種技術(shù)之一可以減少這種現(xiàn)象。 最常用的技術(shù)是根據(jù)電容的方程， 改變 走線之間的尺寸。要改變的最有效尺寸是兩條走線之間的距離。應(yīng)該注意

61、，變量 d 在電 容方程的分母中，d 增加，容抗會降低?？筛淖兊牧硪粋€變量是兩條走線的長度。在這 種情況下，長度 L 降低，兩條走線之間的容抗也會降低。 另一種技術(shù)是在這兩條走線之間布地線。 地線是低阻抗的， 而且添加這樣的另外一 條走線將削弱產(chǎn)生干擾的電場，如圖 5 所示。 電路板中寄生電感產(chǎn)生的原理與寄生電容形成的原理類似。 也是布兩條走線， 在不 同的兩層，將一條走線放置在另一條走線的上方；或者在同一層，將一條走線放置在另 一條的旁邊， 如圖 6 所示。 在這兩種走線配置中， 一條走線上電流隨時間的變化 (dI/dt)， 由于這條走線的感抗，會在同一條走線上產(chǎn)生電壓；并由于互感的存在，會

62、在另一條走 線上產(chǎn)生成比例的電流。 如果在第一條走線上的電壓變化足夠大， 干擾可能會降低數(shù)字 電路的電壓容限而產(chǎn)生誤差。 并不只是在數(shù)字電路中才會發(fā)生這種現(xiàn)象， 但這種現(xiàn)象在    數(shù)字電路中比較常見，因為數(shù)字電路中存在較大的瞬時開關(guān)電流。 為消除電磁干擾源的潛在噪聲，最好將“安靜”的模擬線路和噪聲 I/O 端口分開。要 設(shè)法實現(xiàn)低阻抗的電源和地網(wǎng)絡(luò)， 應(yīng)盡量減小數(shù)字電路導(dǎo)線的感抗， 盡量降低模擬電路 的電容耦合。 結(jié)語 數(shù)字和模擬范圍確定后，謹慎地布線對獲得成功的 PCB 至關(guān)重要。布線策略通常 作為經(jīng)驗準則向大家介紹， 因為很難在實驗室環(huán)境中測試出產(chǎn)品的最終成

63、功與否。 因此， 盡管數(shù)字和模擬電路的布線策略存在相似之處， 還是要認識到并認真對待其布線策略的 差別。 三、寄生元件危害最大的情況 印刷電路板布線產(chǎn)生的主要寄生元件包括： 寄生電阻、 寄生電容和寄生電感。 例如： PCB 的寄生電阻由元件之間的走線形成；電路板上的走線、焊盤和平行走線會產(chǎn)生寄 生電容；寄生電感的產(chǎn)生途徑包括環(huán)路電感、互感和過孔。當將電路原理圖轉(zhuǎn)化為實際 的 PCB 時，所有這些寄生元件都可能對電路的有效性產(chǎn)生干擾。本文將對最棘手的電 路板寄生元件類型 寄生電容進行量化， 并提供一個可清楚看到寄生電容對電路性能 影響的示例。    圖 1 在 PCB 上布兩條靠近的走線，很容易產(chǎn)生寄生電容。由于這種寄生電容的存 在，在一條走線上的快速電壓變化會在另一條走線上產(chǎn)生電流信號。    圖 2 用三個 8 位數(shù)字電位器和三個放大器提供 65536 個差分輸出電壓，組成一個 16 位 D/A 轉(zhuǎn)換器。